[發(fā)明專利]一種斜坡火箭布局方式的RBCC發(fā)動機燃燒室及其設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811573630.2
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109882886B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉昊;張玫;劉曉偉;蔡鋒娟;張忠利;豆飛龍;張留歡
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種斜坡式火箭布局方式的RBCC燃燒室，其特征在于：從空氣入口到燃燒產(chǎn)生的燃?xì)獬隹谝来螢楦綦x段、火箭斜坡安裝段、擴張段；

火箭推力室安裝在所述的火箭斜坡安裝段，使得火箭射流與沖壓主流三側(cè)接觸且火箭射流位于擴張段火焰前鋒之前，利用火箭射流實現(xiàn)燃燒室點火及火焰穩(wěn)定；所述的火箭斜坡安裝段的主體為一個擴張段，在主體擴張段的流道中心從隔離段出口位置沿氣流方向設(shè)置一火箭安裝斜坡，所述的火箭安裝斜坡的形狀為楔形，火箭推力室安裝在該斜坡上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡式火箭布局方式的RBCC燃燒室，其特征在于：火箭安裝斜坡段的主體擴張段的擴張角α2取值范圍5°～10°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡式火箭布局方式的RBCC燃燒室，其特征在于：所述的斜坡的擴張角ε2取值范圍5-10°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡式火箭布局方式的RBCC燃燒室，其特征在于：火箭安裝斜坡的壓縮角ε1取值范圍10-15°。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡式火箭布局方式的RBCC燃燒室，其特征在于：所述的隔離段長度L1＝6～10H，隔離段擴張角α1＝0°～2°；所述的H為隔離段入口高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡式火箭布局方式的RBCC燃燒室，其特征在于：所述的擴張段的級數(shù)根據(jù)燃燒室飛行馬赫數(shù)的范圍確定；對于飛行馬赫數(shù)Ma0-7的RBCC燃燒室，采用兩級擴張段，一級擴張段長度L3＝6～10H，擴張角α3＝2°～4°；二級擴張段長度L4＝6～10H，α4＝3°～5°；所述的H為隔離段入口高度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種斜坡式火箭布局方式的RBCC燃燒室，其特征在于：所述的火箭為變工況火箭，在飛行馬赫數(shù)Ma＝0～4工況，火箭最大工況工作，通過在二級擴張段內(nèi)實現(xiàn)熱力學(xué)壅塞組織燃燒；飛行馬赫數(shù)Ma＝3.5～5.5，火箭射流關(guān)閉，通過在二級擴張段內(nèi)實現(xiàn)熱力學(xué)壅塞組織燃燒；飛行馬赫數(shù)Ma＝5～7，火箭最小工況工作，于一級擴張段內(nèi)組織中心燃燒并實現(xiàn)熱力壅塞。

8.一種斜坡火箭布局方式RBCC發(fā)動機燃燒室的設(shè)計方法，其特征在于通過下述方式實現(xiàn)：

(1)根據(jù)進氣道設(shè)計結(jié)果，確定隔離段入口高度H及寬度W；

(2)根據(jù)隔離段入口高度H，確定隔離段長度L1；根據(jù)隔離段附面層修正結(jié)果，選定隔離段擴張角α1；

(3)根據(jù)推力室安裝尺寸確定火箭安裝斜坡結(jié)構(gòu)參數(shù)：長度L2、壓縮角ε1、擴張角ε2，使得火箭射流與沖壓主流三側(cè)接觸；

(4)根據(jù)步驟(3)中的火箭安裝斜坡結(jié)構(gòu)參數(shù)確定火箭斜坡安裝段擴張角α2，該擴張角α2應(yīng)至少滿足火箭斜坡安裝段沿氣流流動方向的各個截面的流通面積與隔離段出口面積保持一致；

(5)根據(jù)分級熱力壅塞的燃燒組織思想結(jié)合燃燒室飛行馬赫數(shù)范圍0-7確定燃燒室的擴張級數(shù)；

(6)根據(jù)燃燒室飛行馬赫數(shù)Ma上邊界確定一級擴張段長度L3及擴張角α3；根據(jù)燃燒室飛行馬赫數(shù)Ma下邊界確定二級擴張段長度L4及擴張角α4。